[发明专利]一种精密有源相控阵雷达天线框架

说明书

技术领域

本发明涉及雷达天线结构工程领域，涉及一种精密有源相控阵雷达天线框架，应用于要求集成度高，刚性好，且有数量庞大的天线振子与数量庞大的收发单元之间采用盲插配合连接要求的天线框架。

背景技术

由于有源相控阵天线的特殊体制，有源相控阵天线的收发组件便成为雷达的重要部件.一般采用单元集成的方法，在结构上将多个收发单元集成一个收发模块，但一部有源相控阵雷达通常有上千个收发单元，因此仍然会有上百个收发模块。为了保证数量众多的收发模块安装在天线框架内且与天线振子可靠连接，并保证收发模块能够快速更换，满足作战需求，所以天线振子与收发模块之间采用盲插配合连接。这样一部有源相控阵天线会有上千对盲插配合连接。

为了保证收发模块在天线框架上插拔自如，与天线振子电气上连接可靠，天线框架的刚性及加工精度便成至关重要的因素。

另外，由于有源相控阵天线中天线振子与收发模块都集成在天线框架内，再考虑上连接电缆所需的打弯半径，所以天线框架厚度尺寸变得也比较大，一般达到300mm以上。

现有的天线框架一般有下面两种形式：

1、采用铝型材铆接框架

铝型材铆接框架具有重量轻，刚性好，铆接技术成熟等优点，广泛应用于阵列天线、无源相控阵天线等类型的天线框架设计中，但由于受型材尺寸的限制，天线框架的厚度尺寸最多只能做到160mm。而且铝型材一般都是通过模具拉制成形，不能作为精确的加工基准，不能满足有源相控阵天线框架的设计及加工要求。

2、采用铸铝天线框架

铸铝天线框架也具有重量轻的优点，但要做模具加工周期长，费用高，而且有源相控阵框架结构形状复杂，不利于保证加工精度及外观形状等缺点。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种精密有源相控阵雷达天线框架，选择力学性能和加工性能优异的预拉伸铝合金板料加工天线框架各主要零部件；在导向横梁装配过程中采用了加垫片补偿工艺法；在天线安装底板上设计了4个工艺方孔，从天线框架正面显露出了天线框架背面导向横梁上的设计基准面，为天线框架的二次加工提供了精准的加工基准。

技术方案

一种精密有源相控阵雷达天线框架，其特征在于包括上横梁1、右竖梁3、下横梁6、组合竖梁7、组合横梁8、天线安装底板10、左竖梁11、多个导向横梁和角件13；上横梁1、右竖梁3、下横梁6和左竖梁11组成巨型框架，相互之间采用角件13铆接连接，组合竖梁7和组合横梁8组成T字结构，组合横梁8横跨连接右竖梁3和左竖梁11之间，组合竖梁7横跨连接组合横梁8和下横梁6之间；天线安装底板10固定连接在由上横梁1、右竖梁3、左竖梁11和组合横梁8组成的框架结构上，多个导向横梁安装在由上横梁1、右竖梁3、左竖梁11和组合横梁8组成的框架结构内。

所述天线安装底板10上设有安装多个导向横梁的多排安装面4，每排安装面4上设有多个定位孔14和多个连接孔38，每排安装面4下方设有收发组件定位孔。

所述右竖梁3和左竖梁11上设有多个安装收发组件的导向槽的凹槽结构。

所述上横梁、下横梁、左竖梁、右竖梁、组合横梁和组合竖梁，以及多个导向横梁均采用预拉伸铝合金板料铣削加工而成。

所述导向横梁装配过程中采用了加垫补偿工艺法。

所述天线安装底板的四角部位设有工艺方孔。

有益效果

本发明提出的一种精密有源相控阵雷达天线框架，针对精密有源相控阵雷达天线框架要求刚性好，重量轻，外形美观，同时在数量庞大的天线振子与数量庞大的收发单元之间需要有盲插配合连接等要求，在结构设计和加工工艺方面采取以下技术方案:①在设计时根据天线框架对刚性及装配的特殊要求对天线框架整体刚性及外观进行了仿真优化设计，并在各零部件的设计和制造过程中采用了设计基准、工艺基准和装配基准一致的方法②选择力学性能和加工性能优异的预拉伸铝合金板料加工天线框架围框各梁及导向横梁；③因为导向横梁在天线框架中不仅要起支撑收发模块组件作用，同时还要为收发模块组件的插拔提供导向。为了减小天线框架在铆接过程中对导向横梁产生的变形，影响收发模块的插拔，在导向横梁装配过程中采用了加垫补偿工艺法；④在天线安装底板毛坯料上设计加工4个工艺方孔，为天线框架铆接好后，加工天线安装底板上天线振子组件的安装面、定位孔、连接孔及收发组件定位孔提供精准的加工基准。

本发明所具有的有益效果：